醫(yī)療影像系統(tǒng)
醫(yī)療影像系統(tǒng)包含眾多高科技電子元件,非常容易忽視機(jī)械組件對(duì)此類系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)是否發(fā)生故障的影響。以直線軸承為例
無論是傳統(tǒng)X光機(jī),還是核磁共振成像(MRI)、計(jì)算機(jī)斷層成像(CT)和正電子發(fā)射斷層成像(PET)等高級(jí)系統(tǒng),各種成像系統(tǒng)中都可以找到它們的身影。
通常,軸承用于引導(dǎo)和支撐電動(dòng)床,將患者定位在系統(tǒng)的掃描元件下方,但有時(shí)候也用于輔助運(yùn)動(dòng)軸。
引導(dǎo)電動(dòng)床看起來簡(jiǎn)單,但非常關(guān)鍵。如果直線軸承發(fā)生故障,即使最先進(jìn)的成像系統(tǒng)也只能停工。
通常軸承堅(jiān)固性不足以應(yīng)對(duì)移動(dòng)患者床的重量時(shí),發(fā)生此類醫(yī)療成像應(yīng)用故障。此類重量通常最高3,000磅, 而軸承很容易錯(cuò)位,過早發(fā)生磨損。
還有一個(gè)被低估的方面,決定著軸承在醫(yī)療影像應(yīng)用中的作用:軸承必須靜音光滑運(yùn)行,不僅是為了影像質(zhì)量,也是為了患者舒適。研究表明,機(jī)械噪聲對(duì)患者造成負(fù)面影像,增加其緊張程度,極端情況下可能引發(fā)恐慌。錯(cuò)位導(dǎo)致軸承粘滯和發(fā)出噪聲,也起到作用。
Rollon Corp.多年來一直開發(fā)多種不同軸承平臺(tái),幫助解決困擾醫(yī)療影像設(shè)備的直線運(yùn)動(dòng)問題。來看一下兩個(gè)滑軌系統(tǒng)如何處理每天的高負(fù)重:
Compact Rail
在這個(gè)獨(dú)特軸承設(shè)計(jì)中,滑塊在型材導(dǎo)軌內(nèi)行進(jìn)的大滾子軸承上移動(dòng)(參見圖1)。這種布置為醫(yī)療影像應(yīng)用帶來三個(gè)重要優(yōu)勢(shì)。
第一,大滾子軸承使系統(tǒng)空間高效,可以承受高重量。最大的Compact Rail高度不到2.5英寸,可承受最大 3,400磅重量,超過額定500磅安全系數(shù)6的電動(dòng)床所需。
第二,軸承自身可補(bǔ)償錯(cuò)位(參見圖 2)。導(dǎo)軌截面經(jīng)過專門設(shè)計(jì),賦予滾子在滾道內(nèi)的軸向自由度。根據(jù)選擇的滑軌樣式,此自由度可以補(bǔ)償一個(gè)或兩個(gè)軸的平行誤差。制造影像設(shè)備時(shí),此功能極大簡(jiǎn)化軸承安裝表面的準(zhǔn)備和軸承安裝工作。在機(jī)器使用壽命內(nèi),錯(cuò)位容許功能有助于減少軸承磨損。
最后,Compact Rail軸承比依賴往復(fù)滾珠的系統(tǒng)更靜音。在Rollon進(jìn)行的測(cè)試中,帶有精磨滾道的Compact Rail滑塊以2 m/s速度,攜帶 4,000 N 重量行進(jìn)時(shí),產(chǎn)生的噪聲不到70db。同比相當(dāng)?shù)耐鶑?fù)滾珠滑塊在相同條件下運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生86db。
伸縮式滑軌
Rollon的半伸縮和全伸縮式滑軌采用堅(jiān)固的球籠設(shè)計(jì) ,可延伸超出安裝結(jié)構(gòu),偏轉(zhuǎn)可忽略。最大的伸縮式滑軌在一個(gè)方向行程超過6.5 英尺 – 或者對(duì)于固定中間件兩端伸縮設(shè)計(jì),超過13 英尺?;瑝K采用淬火或標(biāo)準(zhǔn)冷軋鋼制造,可以承受的重量令任何認(rèn)為伸縮式滑塊只適合抽屜和柜子的工程師震驚。
以醫(yī)療影像應(yīng)用常用的半伸縮式滑軌為例,Rollon的ASN63-1970滑軌可以支撐10,000磅重量,即使超出整體長(zhǎng)度50%達(dá)到完整40英寸行程,偏轉(zhuǎn)也可忽略(參見圖4)。組合使用兩個(gè)半伸縮式滑軌,承重能力翻倍,達(dá)到20,000磅。
全伸縮式滑軌也是更大擴(kuò)展的選擇。例如,Rollon的 DMS63-2210滑軌固定長(zhǎng)度87英寸,總行程89英寸。完全伸展后,一對(duì)全伸縮式滑軌可以支撐2,000磅重量,最大偏轉(zhuǎn)0.5英寸。
伸縮式滑軌最常用于需要低截面,簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)支撐,用于懸臂床或影像臺(tái)的應(yīng)用。